Preparação e caracterização de vidros foto-termo-refrativos no sistema GeO2 – LaF3

Neste trabalho foram sintetizados vidros fluorogermanatos de lantânio pelo método de fusão – resfriamento. Primeiramente, foi determinado o domínio vítreo do sistema (100 – X – Y)GeO2 – XLaF3 – YK2O com X igual a 10, 20, 25, 30 e 40% molar, e Y igual a 10, 15 e 20% molar. Análises térmicas e estruturais foram realizadas através de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e difratometria de raios X (DRX). No sistema com 10% de K2O, foram obtidas amostras vítreas com até 40% de LaF3 com precipitação da fase cristalina LaF3 após tratamento térmico, enquanto no sistema com 20% de K2O foram obtidas amostras vítreas com até 30% de LaF3 e precipitação preferencial da fase KLaF4 após tratamento térmico. O efeito da incorporação de LaF3 na evolução estrutural foi investigado, sendo que de 0 a 20% este age como intermediário de rede, enquanto em maiores concentrações, comporta-se como modificador, diminuindo a conectividade da rede. O sistema com 15% de K2O foi caracterizado e as amostras representativas foram dopadas com íons de prata (Ag+). Foi observado a alta tendência dos íons de prata em reduzir e formar nanopartículas metálicas durante a síntese das amostras. Nesse sentido, os parâmetros experimentais, natureza dos precursores e adaptação das composições foram investigados com intuito de obter amostras incolores para avaliação das propriedades fotossensíveis. As amostras obtidas foram irradiadas com lâmpada UV e tratados termicamente para avaliar a capacidade de controle do efeito fotossensível. Os processos redox e precipitação de nanopartículas de prata metálica foram acompanhados por absorção UV-Visível. A espectroscopia de fotoluminescência foi utilizada para identificar as espécies de prata presentes prévio e posterior à irradiação UV e TT. Na amostra original a presença de átomos Ag0 e clusters Ag2 e Ag4 predomina, enquanto na amostra exposta a luz UV por 12h e tratamento térmico evidencia-se a formação de clusters moleculares carregados e a aglomeração de íons na forma Ag+2. Finalmente, ensaios preliminares de irradiação com laser pulsado sub-nanossegundos (900 fs) operando em 532 nm sugerem a possibilidade de micro estruturação superficial com modificação local controlada espacialmente. Esse trabalho apresenta o primeiro fenômeno de fotossensibilidade em vidros germanatos contendo LaF3, útil no desenvolvimento de vidros foto-termo-refrativos ou fotossensíveis com aplicações no infravermelho próximo.